[00972825]支架式气动万向锚杆钻机

该项目属矿山机械学科，属于煤矿安全设备。煤矿巷道掘进中最危险的事故有瓦斯突出、透水以及顶板塌方。超前钻孔释放是预防瓦斯突出、透水的主要方法；在巷道各个方向的锚杆和锚索支护能保障巷道的稳定和安全，在三软动压巷道中，大量深度钻孔也是地层卸压的基本方法。该专利研制的支架式气动万向锚杆钻机，用压缩空气为动力，实现锚杆、锚索钻孔安装以及超前钻探、卸压单机完成，可以显著提高煤矿生产的安全性和生产效率。该专利技术具有以下技术特征：结构先进实用：万向锚杆钻机由支架和钻机两部分组成，支架由玻璃钢气缸支撑巷道顶底板实现固定，钻机在机架上可任意角度旋转，上下移动定位，支架承担钻机推力。支架式万向气动锚杆钻机的气缸采用双级双作用气缸，外缸固定，活塞杆推进从而可以实现夹紧气缸，实现钻机的移动和旋转。钻机部分通过连接装置可以沿支架上下滑动，升降控制采用绞轮、钢丝绳和滑轮，钻机可以方便地调节到任意高度并能固定住钻孔。钻机部分通过连接装置可在支架上绕固定轴任意旋转到所需角度，在小于1度的分度内都能有固定点实现固定钻孔，刻度盘上的角度指示使钻机钻孔角度更准确。所有动力为压缩空气，适于防爆要求。技术领先：支架式气动万向锚杆钻机的多级气缸采用玻璃钢制造，国内首创了多级双作用气缸，使该钻进的重量得到减轻；钻孔的马达经过优化设计，性能先进。理论创新：支架式气动万向锚杆钻机钻孔的核心元件为气动马达。采用力矩平衡、流量平衡的思路首次建立了齿轮式气动马达的静态特性数学模型，通过对马达结构参数、使用参数的综合优化提高马达的效率，实现马达的结构改进与工艺改进，提高马达效率15%，重量下降20%。效果显著：与以前使用的多种设备轮番作业相比，采用支架式气动万向锚杆钻机完成相同的巷道支护与钻探工作，作业时间从190min下降到20min，效率提高9.5倍，使煤矿巷道掘进的综合支护与钻探工艺能够推广，显著提高了生产的安全性。所涉及的技术为国内外首创，技术指标国际领先。